Просмотр кода страницы FlexRay

'''FlexRay''' (ФлексРэй) — высокоскоростной [[сетевой протокол]] для автомобилей, разработанный мировым консорциумом FlexRay, основоположником которого является компания [[NXP]] совместно с [[BMW]], [[Daimler]], [[Robert Bosch GmbH|Bosch]], [[General Motors]] и [[Volkswagen]]. Пропускная способность протокола достигает 10 [[Мбит/с]]. Первые спецификации были опубликованы в 2004 году.<ref name=cm-ece649-l23-flexray>[https://www.ece.cmu.edu/~ece649/lectures/23_flexray.pdf The FlexRay Protocol] {{Wayback|url=https://www.ece.cmu.edu/~ece649/lectures/23_flexray.pdf |date=20160607024654 }}, Philip Koopman, 2015, CarnegieMellon{{Ref-en}}</ref> Консорциум FlexRay распался в 2009 году, но стандарты были приняты как ISO с номерами от 17458-1 до 17458-5.

Поддерживаются топологии звезда (активная звезда, двойная звезда<ref name=cm-ece649-l23-flexray/>) и шина, возможно использование 2 независимых физических каналов передачи данных для повышения надежности. Шина FlexRay работает во временном цикле из двух сегментов: статического и динамического. Статический сегмент [[TDMA|разделен на участки]] для отдельных типов обменов, предоставляя гарантии реального времени. Динамический сегмент работает по аналогии с шиной [[Controller Area Network|CAN]], где участники обмена могут захватывать контроль над шиной при её доступности.

== Применение ==

Шина позиционируется для систем электромеханического управления ([[Drive-by-wire]], Steer-by-wire — электронное рулевое управление, Brake-by-wire -электронное управление тормозами)<ref>Олег Татарников, [http://compress.ru/article.aspx?id=18305#Коммуникационный%20протокол%20FlexRay%20Communications%20System Умные автомобили] {{Wayback|url=http://compress.ru/article.aspx?id=18305#Коммуникационный%20протокол%20FlexRay%20Communications%20System |date=20170821085150 }} / КомпьютерПресс 11’2007</ref>.

Первые автомобили с FlexRay появились в конце 2006 года (BMW X5). Среди автомобилей с FlexRay:
* Audi A4 (2017), A6 C7, A7, A8 D4, Q7 (2015-), TT Mk3 (2014-), R8 (2015-)
* Bentley Flying Spur (2013), Mulsanne
* BMW X5 (начиная с 2007<ref>{{Cite web |url=https://3dnews.ru/577247 |title=Шина FlexRay в тормозных системах BMW<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2017-08-21 |archive-date=2017-08-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170821090350/https://3dnews.ru/577247 |deadlink=yes }}</ref><ref>{{Cite web |url=https://3dnews.ru/news/set_flexray_na_bmw_x5_modifikatsii_2007_g/ |title=Сеть Flexray на BMW X5 модификации 2007 г<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2017-08-21 |archive-date=2017-08-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170821090226/https://3dnews.ru/news/set_flexray_na_bmw_x5_modifikatsii_2007_g/ |deadlink=yes }}</ref>), 1-Series, 3-Series, 5 Series (F10), 5 Series Gran Turismo, 7-Series
* Lamborghini Huracán
* Mercedes-Benz S-Class (W222, C217), E-Class (W212) с 2013, C-Class (W205)
* Rolls-Royce Ghost
* Land Rover
* Volvo XC90 (2015-)
* Jeep Commander 2022

К 2010 году NXP поставила 2 миллиона микросхем FlexRay<ref name=cm-ece649-l23-flexray/>.

== Принцип работы ==

Система FlexRay состоит из шины и нескольких [[Электронный блок управления|ЭБУ]] ({{lang-en|ECU}}). Каждый ЭБУ имеет независимую схему генерации [[синхросигнал]]а, но дрейф частоты не может превышать 0,15 % от референсного значения. При такой точности возможна отправка приблизительно 300 бит без пересинхронизации. Синхронизация генераторов происходит периодически, в статическом сегменте.

В каждый момент времени лишь один ЭБУ отправляет сигнал в шину, используя дифференциальный код [[NRZI]]. Каждый отправляемый [[бит]] транслируется на протяжении 8 тактов, приемник получает 8 отсчетов, но определяет значения бита по последним 5 из них (через функцию мажоритарной системы).

Обмены производятся в составе [[фрейм]]ов. Фрейм состоит из байтов <math>\{x_0, x_1, \dots, x_{m-1}\}</math>, обрамленными служебными битами по схеме<ref name=cm-ece649-l23-flexray/>:
* Сигнал начала передачи — Transmission Start Signal (TSS) — бит 0
* Сигнал начала фрейма — Frame Start Signal (FSS) — бит 1
* затем m раз повторяется:
** Сигнал начала байта 0 — Byte Start Signal 0 (BSS0) — бит 1
** Сигнал начала байта 1 — Byte Start Signal 1 (BSS1) — бит 0
** 0-й бит i-го байта
** 1-й бит i-го байта
** 2-й бит i-го байта
** 3-й бит i-го байта
** 4-й бит i-го байта
** 5-й бит i-го байта
** 6-й бит i-го байта
** 7-й бит i-го байта
* Сигнал завершения фрейма — Frame End Signal (FES) — бит 0
* Сигнал завершения передачи — Transmission End Signal (TES) — бит 1

Шина удерживается в состоянии 1 (высокого напряжения), когда не используется. Переход шины в состояние 0 сигнализирует участникам о начале передачи. Признаком полного сообщения является получение BSS0 (1) или FES (0). Для передачи 1 байта используется 80 тактов шины: 16 для BSS0/1 и 64 для самих данных. Формат фрейма позволяет передавать до 254 байтов и предусматривает использование раздельных [[CRC]]-сумм для заголовка (11 бит) и данных (24 бита)<ref name=cm-ece649-l23-flexray/>.

FlexRay предоставляет большие скорости, чем традиционная шина CAN; также он защищает поле длины фрейма в отличие от CAN<ref name=cm-ece649-l23-flexray/>. Шина FlexRay имеет некоторые недостатки: низкие уровни напряжений и асимметрия, что ограничивает длину шины. Для задач, требующих большей пропускной способности и не относящихся к функциям безопасности, более вероятно использование шин группы Ethernet<ref>[http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1256700 Beyond FlexRay: BMW airs Ethernet plans] {{Wayback|url=http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1256700 |date=20170821084657 }}. EEtimes, 2010{{ref-en}}</ref>, при условии использования расширений «time triggered» и коммутаторов для исключения коллизий<ref name=cm-ece649-l23-flexray/>.

== Примечания ==
{{примечания}}

== См. также ==
* {{нп3|Byteflight}}
* [[Controller Area Network]]
* {{нп3|Time-Triggered Protocol}}
* {{нп3|MOST Bus}}
* [[LIN]]

== Ссылки ==
* [http://www.ni.com/white-paper/3352/en/ FlexRay Automotive Communication Bus Overview], NI, 2016-08-24{{ref-en}}
* [https://svn.ipd.kit.edu/nlrp/public/FlexRay/FlexRay%E2%84%A2%20Protocol%20Specification%20Version%203.0.1.pdf Спецификация 3.0.1]{{ref-en}}
{{Нет ссылок|дата=11 апреля 2012}}
{{UART}}

[[Категория:Сетевые протоколы]]
[[Категория:Промышленные сети]]
[[Категория:Автоэлектроника]]
[[Категория:Последовательные шины]]